Válvulas De Controle

Válvulas de Controle – Aplicações, especificações, vantagens, desvantagens, uso, velocidade de fluxo, perdas, turbulências, materiais, ruídos dinâmicos, cavitações e demais características das válvulas tipo esferas, borboleta, globo, gaveta e diafragma.

INTRODUÇÃO:

Por definição, a válvula de controle é um elemento final de controle, utilizada para controlar a vazão de um fluído em um processo.

Formadas por um conjunto de três partes, a válvula propriamente dita, que limita a passagem de fluído, o atuador que transforma a energia utilizada para atuá-la em movimento, seja ela elétrica, mecânica ou pneumática, e o posicionador que é o circuito utilizado para otimizar o funcionamento da válvula, seja ele eletrônico, eletropneumático ou eletro-hidráulico.

Acredito existir vários formatos para válvulas de controle, porém os mais comuns e que serão abordados neste relatório serão as válvulas tipo Borboleta, Globo, Gaveta, Esfera e Diafragma. As mesmas estão dispostas na figura a baixo.

CARACTERÍSTICAS:

1 - VÁLVULA BORBOLETA:

De deslocamento rotativo, e corpo em duas vias de passagem reta, internos de sede simples e elementos vedantes constituídos por um disco ou lâmina de formato circular acionados por eixo de rotação axial. Muito utilizada em sistema carburadores, tubulações ou equipamentos contendo líquidos ou gases, válvulas borboletas têm grande capacidade devido seu diâmetro do furo do cilindro ser igual ao diâmetro interno da tubulação.

Muito apreciada por serem leves, ocuparem pouco espaço e possuir grande capacidade de vazão.

Quando completamente aberta ou fechada, as forças da pressão do fluido são balanceadas eliminando a resultante de força torsora para ambos os lados, quando parcialmente aberta, a força resultante tende a fechar seja qualquer a direção do fluído, isso poderia ser uma vantagens, mais em alguns processos é utilizado um mecanismo no atuador para manter a válvula na posição desejada.

Na operação de estrangulamento, para maior estabilidade, ela não é aberta a um ângulo superior ao que a curva muda sua inclinação, máximo de 75º da vertical, fechamento total do disco a 15º da perpendicular e rotação efetiva de 60º.

O disco é a peça que mais afeta o desempenho da válvula, havendo muitas diferenças de um fabricante para outro. O disco causa turbulência no fluido, provocando perda de carga e aumentando a corrosão local, existem tipos diferentes de disco e durante um projeto, o disco mais indicado diminui a turbulência.

VANTAGENS:

Baixa queda de tensão quando totalmente aberta;

Barata, leve e pouco comprimento;

Construção e operação simples;

Grade fixa de operação;

Permite manipular grandes vazões de líquidos contendo sólidos e gases sujos.

DESVANTAGENS:

Baixa vedação;

Requer grande força de atuação e limitada a baixa pressão;

Limitação de temperatura quando usado materiais a base de borracha;

Na falta de sinal de atuação pode permanecer fechada.

2 – VÁLVULA GLOBO:

É a válvula mais usada para regulagem eficiente de serviços críticos. Usada extensivamente em controle automático de processos. Encontrada em grande variedade de tamanhos e aplicada em uma grande faixa de pressão e temperatura. Disponível em diferentes tipos de material.

Corpo em duas vias com formato angular, de passagem reta, interna de sede simples ou dupla de acordo com o numero de orifícios, é a mais usada na industria.

Existem vários modelos de válvulas globo:

Globo de sede simples;

Globo de sede dupla;

Globo três vias;Globo gaiola e globo angular.

Estamos abrangendo um conceito geral neste relatório.

As válvulas globo permitem controle parcial do fluxo, sua abertura e fechamento é mais eficiente que as de gaveta, suas características construtivas do conjunto sede obturador permitem estanqueidade total, manutenção favorecida devido fácil acesso aos componentes internos sem necessidade de remoção da linha, admite fluxo em um só sentido, possui perda de carga mais elevada que outros tipos de válvulas.

VANTAGENS:

Simplicidade do atuador diafragma – mola;

Disponibilidade de variedade de características de vazão;

Pequena probabilidade de cavitação e de geração de ruído;

Disponibilidade de materiais diferentes para atender aplicações com erosão, corrosão, altas temperaturas e altas pressões.

Relação linear entre sinal de controle e o movimento da haste

Pequena banda morta e pequena histerese, permitindo o seu uso sem posicionador.

É a favorita para aplicações de controle liga-desliga, com operação frequente da válvula, por causa do deslocamento relativamente pequeno do disco.

Melhor vedação

DESVANTAGENS:

Maior custo;

Menor capacidade de vazão, para o mesmo diâmetro do corpo;

Maior peso;

Maior probabilidade de vazamentos para o exterior;

Maior tempo de resposta;

Por ter menor CV, a diferença entre o diâmetro da válvula e o da tubulação é menor e por isso o custo é maior;

Provocam grande perda de pressão.

3 – VÁLVULA GAVETA:

A principal característica da válvula gaveta está na sua mínima obstrução a passagem de fluxo, quando totalmente aberta, proporcionando baixa turbulência, com um diferencial de pressão quase insignificante. Isto é possível, porque o seu sistema de vedação (obturador) atua perpendicularmente